HRB335和HRB500级钢筋力学性能的对比分析

HRB335和HRB500级钢筋力学性能的对比分析

钱国双;韩浩田;刘霖艾;许宝丹;杨振

【摘 要】HRB500级钢筋是目前国家主要推广的钢筋型号之一,而HRB335级钢筋

是20世纪许多建筑结构主要的配筋型号.本文通过简单的单轴拉伸试验获得两者的

主要的力学参数和荷载-位移全曲线,通过对比试验结果,发现HRB500级钢筋相对

于HRB335级钢筋存在着更好的力学性能,能产生更好的经济效益.

【期刊名称】《四川建材》

【年(卷),期】2017(043)010

【总页数】2页(P31-32)

【关键词】HRB500钢筋;HRB335钢筋;力学性能;对比

【作 者】钱国双;韩浩田;刘霖艾;许宝丹;杨振

【作者单位】华北水利水电大学土木与交通学院,河南 郑州 450045;华北水利水电

大学土木与交通学院,河南 郑州 450045;华北水利水电大学土木与交通学院,河南

郑州 450045;华北水利水电大学土木与交通学院,河南 郑州 450045;华北水利水电

大学土木与交通学院,河南 郑州 450045

【正文语种】中 文

【中图分类】TU511.32

HRB335级钢筋自20世纪60、70年代被广泛应用于混凝土结构中，时至今日

HRB335级钢筋仍然服务于大多数的

现存结构中，而HRB500级钢筋是目前工程应用中主流的钢筋型号。准确对比

HRB335和HRB500级钢筋的力学性能，对于指导现实中的工程应用与检测、准

确评价结构的安全性以及节约工程成本都是十分必要的。本文通过简单的单轴拉伸

试验，分别研究了直径为14 mm的HRB335级钢筋和直径为18 mm的

HRB500级钢筋的基本力学性能，获得了其屈服强度、极限强度以及断后伸长率

等指标，并对比了两种类型钢筋的各项力学性能指标[1-4]。

试验选用上海宝钢集团生产的HRB335级和HRB500级带肋钢筋，该产品质量保

证书中的主要参数如表1～2所示。

试验分别选用了3根HRB335级钢筋和3根HRB500级钢筋，其中3根直径14

mm的为HRB335级带肋钢筋、3根直径为18 mm的为HRB500级带肋钢筋[5]。

所有的钢筋均截为500 mm的试样，利用游标卡尺量取试样断前的直径D0，并

沿钢筋的中心线按照L0=100 mm的标距进行描点，钢筋的表面形状具体参数，

如表3所示。采用量程为60 t的 SHT4605型电液伺服万能试验机进行单轴拉伸

试验(见图1～2)，按照《金属拉伸方法》(GB228-97)中规定的试验方法，采用全

程“力控”模式进行拉伸试验，试验的加载速率控制为1 000 N/s 。试验过程中

通过荷载-位移全曲线准确记录每个试样的屈服荷载PY和极限荷载PUT。试验完

成后精确量取各个试样的断后标距L1以及各横截面断后直径D1。

图3为三组中比较典型的一组直径14 mm的HRB335级钢筋和直径18 mm的

HRB500级钢筋荷载-位移全曲线。

利用式(1)和式(2)分别计算出各个试样的断后伸长率A和截面颈缩率Z，如表4所

示。

A=×100%

式中,A为断后伸长率；L0为试样的原始标距mm；L1为试样的断后标距，mm。

Z=×100%

式中，Z为断后截面颈缩率；D0为试样的原始横截面直径，mm；D1为试样的断

后横截面直径，mm。

1)强度角度根据图3的荷载-位移曲线和表4试验结果可知，HRB500级钢筋的屈

服强度σY和极限强度σUT均远大于HRB335级钢筋，例如HRB500和HRB335

级钢筋的平均屈服强度分别为504 MPa和338.1 MPa，两者的比值达到了1.49；

同样的对于极限荷载指标来说，HRB500级钢筋的极限荷载是HRB335级钢筋

1.47倍[6]。

通过图3可以看出，HRB500和HRB335级钢筋均具有明显的屈服台阶。从表4

中可以发现HRB500级钢筋的强屈比在1.354～1.369，平均值为1.361，

HRB335级钢筋的强屈比在1.365～1.387，平均值为1.377，两者强屈比的值相

差不大，均大于普通工程应用中要求的强屈比1.2，两者均具有良好的安全储备。

另外，试验测得的HRB500和HRB335级钢筋屈服强度σY和极限强度σUT均略

大于两者出厂报告(见表1～2)中的力学参数，故该批钢筋在强度角度是满足要求

的，并且离散系数比较小。

2)变形角度从图2和表4中可看出，HRB500和HRB335级钢筋均有较的塑性性

能。例如，两者的断后伸长率平均值达到了16.1%，这与出厂报告中的塑性参数

非常吻合。但HRB335级钢筋的断后截面颈缩率平均值达到了63.9%，大于

HRB500级钢筋的断后截面颈缩率平均值52.6%(见图4)。故HRB335级钢筋的

塑性性能与HRB500级钢筋相当。

3)经济角度由以上的式(1)、式(2)结论可知：由于HRB500级钢筋在强度方面相对

于HRB335级钢筋有不少的提高，而在变形方面依然保持着很好的塑性；另外，

HRB500级钢筋的抗震性能优于HRB335级钢筋，所以在考虑工程结构设计及施

工的过程中，使用前者可以明显减少钢筋的用量，从而起到降低成本的效果[7]。

对HRB500级钢筋和HRB335级钢筋进行单轴拉伸试验，并对比其力学性能，结

果表明：HRB500级钢筋的屈服强度和极限强度均远大于HRB335级钢筋，两者

的伸长率基本相同且与出厂报告吻合较好，但前者的截面收缩率稍低于后者。建议

在进行结构设计和施工时，应优先考虑使用HRB500级钢筋。

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中图分类号：TU511.32